篮球竞赛24S计时器课程设计报告

能够仿真完成

《数字电子技术》课程设计报告

篮球竞赛24S计时器

要求：

一、功能要求

1、具有显示24S计时功能；

2、设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能； 3、计时器为24S递减计时器，其计时时间间隔为1S； 4、计时器减计时到零时，发出报警信号。

二、设计要求

1、根据设计要求选择合适的元器件，并掌握其使用方法； 2、画出电路原理图（或仿真电路图）；

3、先进行电路的仿真与调试，通过后才能答辩；

三、制作要求

自行装配和调试，具有一定的分析和解决问题的能力。

四、设计报告的编写要求

编写设计报告，附上有关资料和图纸，并谈谈自己心得和体会

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篮球竞赛24S计时器

计时器在许多领域均有普遍的应用，篮球竞赛中除了有总时间倒计时外，为了加快竞赛节奏，新的规则还要求进攻方在24秒内有一次投篮动作，否则视为违例。 本课程设计“篮球竞赛24S时器的设计”，可用于篮球竞赛中，用于对球员持球时间24秒限制。一旦球员的持球时间超过了24秒，它自动的报警从而判定此球员的违例。

一、设计要求

（一）设计指标

1、具有显示24S计时功能；

2、设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能； 3、计时器为24S递减计时器，其计时时间间隔为1S； 4、计时器减计时到零时，发出报警信号。 （二）设计要求

1、画出电路原理图（或仿真电路图）； 2、元器件及参数选择； 3、电路仿真与调试； （三）制作要求

自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。 （四）编写设计报告

写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心

得体会。

二、原理框图

1、篮球24S计时器的构成

经过对电路功能的分析，整个24秒倒计时电路可由秒脉冲信号发生器、计

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数器、译码器、控制电路、报警电路组成。

2、信号发生器

脉冲的发生由时钟信号源提供

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3、 计数器

计数器由两片74LSl92同步十进制可逆计数器构成。

74LSl92功能简介如下：具有清除和置数等功能，其引脚排列及逻辑符号如下。其中PL为置数端，CPU为加计数端，CPD为减计数端，TCU为非同步进位输出端，TCD为非同步借位输出端，P0、P1、P2、P3为计数器输入端，MR为清除端，Q0、Q1、Q2、Q3为数据输出端。

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U1

14AB

CD~LOADCLRUPDOWN

QAQBQCQD~BO~CO

74LS192D

其中A、B、C、D为置数输入端，～LOAD为置数控制端，CLR为清零端，UP为加计数端，DOWN为减计数端，QA、QB、QC、QD为数据输出端，～CO为非同步进位输出端，～BO为非同步借位输出端。

本设计实验为利用减计数端输入秒脉冲信号，进行减法计数，也就是倒计时。这时计数器按842l码递减进行减计数。利用借位输出端～BO与下一级74LSl92的DOWN端连接，实现计数器之间的级联。

利用置数控制端～LOAD实现异步置数。当CLR = 0，且～LOAD为低电平时，不管UP和DOWN时钟输入端的状态如何，将使计数器的输出等于并行输入数据，即QDQCQBQA =DCBA。

24循环的设置为，十位片的DCBA =0010，个位片的DCBA = 0100。

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74LS192D

4、译码部分

由74LSl92D直接输出给4线输入的7段数码管进行显示，这样构成的电路

更加简单。

U1

DCD_HEX_DIG_RED

U2

DCD_HEX_DIG_RED

74LS192D

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4、控制电路。

控制电路用来完成计数器的清零、启动和暂停／继续计数。与非门U7A、实现计数器的复位、计数和保持“24”，以及声、光报警的功能。开关功能说明如下。

开关A：清零开关。A处于高电平时，计数器自动清零，控制电路发出声、光报警信号，计数器保持“0”状态不变，处于等待状态；当A处于低电平时，计数器开始计数。

开关B：暂停开关。当“暂停／连续”开关处于“暂停”(开关B接低电平)时，计数器暂停计数，显示器保持不变；当此开关处于“连续”(开关B接高电平)时，计数器继续累计计数。

开关C：手动复位开关。当开关C接低电平，不管计数器工作于什么状态，计数器立即复位到预置数值，即“24”；当开关C接高电平时，计数器从24开始计数。

5、报警电路

当借位输出端~BO输出为低电平时，发光二极管LED2发光，同时在该处连一个

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蜂鸣器发出报警声。

5V

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三、元器件清单

四、各功能块电路图

1、显示电路

U2U1

DCD_HEX_DIG_REDDCD_HEX_DIG_RED

2、复位电路

3、清零电路

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4、脉冲发生电路

5、产生计数电路

74LS192D

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五、总接线元件布局简图

篮球竞赛24S计时器仿真电路如下

六、总结

1． 遇到的问题

好几次不能复位

不是到零时报警，要么就是报警了灯不亮 好几次不能清零 器件用的不对

2． 对设计的建议

我希望老师在我们动手制作之前应先告诉我们一些关于所做电路的资料、原理，以及如何检测电路的方法，还有关于检测芯片的方法。这样会有助于我们进一步的进入状况，完成设计。

3、设计体会

对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。挫折是一份财富，经历是一份拥有。

此课程设计所设计制作的篮球竞赛24秒计时器是一个实用性设计。此次设计的成功不仅为所学的专业课程打下了坚实的基础，提高了我们对分析与解决问题的能力，也在研究数电爱好追求上做了一个很好的起步。

能够仿真完成

在这个设计中，我学到了学习理论时学不到的东西，不但锻炼我的动手能力而且巩固我们所学的理论知识，这样实践与理论相结合就可以更快而有效地掌握知识。

本次的设计使我从中学到了一些很重要的东西，那就是如何从理论到实践的转化，怎样将我所学到的知识运用到我以后的工作中去。在大学的课堂的学习只是在给我们灌输专业知识，而我们应把所学的用到我们现实的生活中去，此次的篮球计时器设计给我奠定了一个实践基础，我会在以后的学习、生活中磨练自己，使自己适应于以后的竞争。能不能成功并不重要，重要的是教会我们在遇到问题时，怎样去解决问题，21世纪，是网络的时代，我们可以通过互联网找到我们想要的知识，所以，掌握解决问题的方法就是要善于利用身边的资源，知道去查阅资料，怎样查阅资料！

最后，感谢老师对我的细心的指导，正是由于老师的细心辅导，使得我的课程设计能够顺利的完成，同时在课程设计过程中，我们巩固和学习了数字电子的知识。相信这对我以后的课程设计和毕业设计将会有很大的帮助！